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O+P Fluidtechnik 1-2/2021

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O+P Fluidtechnik 1-2/2021

KOMPRESSOREN PRODUKTE

KOMPRESSOREN PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL 02 03 Weil diese Anlagen sehr energieeffizient arbeiten, konnte Ziegler mit Unterstützung des Almig-Experten Fördergelder beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) beantragen. „Um diese Fördergelder zu erhalten, erfüllen unsere Kompressoren alle erforderlichen Voraussetzungen“, so Gräschke. KOMPRESSOREN DER NEUESTEN GENERATION Die leistungsstarken Schraubenkompressoren V-Drive 75 und die Variable XP 22 zählen zur neuesten Generation. Das Besondere ist ihre optimierte Energiespar-Drehzahlregelung. Damit erreichen die Anlagen einen sehr guten Wirkungsgrad über den gesamten Drehzahlbereich. Die Drucklufterzeugung lässt sich genau an den tatsächlichen Bedarf anpassen. Durch die Vermeidung von Leerlaufzeiten sowie permanenten Lastwechseln – und der damit verbundenen höheren Verdichtung – wird Ziegler erheblich Strom sparen können – laut Berechnungen bis zu 40 000 Kilowattstunden im Jahr. Im Vergleich mit Kompressoren, die im Last-Leerlauf geregelt werden, sparen die Almig-Geräte schon allein dadurch rund 30 Prozent Energie. Die V-Drive 75 lassen sich bei acht bar zwischen 3,06 und 13,0 Kubikmeter pro Minute regeln, die Variable XP 22 zwischen 0,85 und 3,7 Kubikmeter pro Minute. Bei beiden Typen ist der Betriebsdruck von fünf bis 13 bar stufenlos einstellbar. Jeweils einer der beiden V-Drive-Kompressoren übernimmt die Last, die vorher die vier alten Maschinen gemeinsam getragen haben. Der Bedarf an Druckluft ist am Standort in Bermatingen ganz unterschiedlich. „Wir arbeiten hier in der Regel fünf Tage in der Woche in zwei Schichten“, sagt Welte. „Vor der Pandemie lag der Tagesbedarf bei etwa neun Kubikmeter pro Minute. Eine V-Drive-Anlage läuft aktuell nur zu etwa 50 bis 60 Prozent. Die Druckluftstation ist zurzeit auf 7,8 bar eingestellt und wird in 0,1 bar Schritten reduziert, bis wir am Optimum sind. Denn ein bar macht etwa sieben Prozent Energiekosten aus“, so Gräschke. Um die Leckagen möglichst gering zu halten, werden Druckluftverluste im Verteilernetz und in den Maschinen permanent kontrolliert und beseitigt. Zur weiteren Optimierung des Regelverhaltens der Kompressoren hat Almig einen Druckluftbehälter mit einem Volumen von 3 000 Litern installiert. Vorher standen nur 1 750 Liter zur Verfügung. SICHER GESTEUERT Die Steuerung Almig Air Control HE (High-End) regelt die Kompressoren verbrauchsabhängig im Verbund – die übergeordnete Steuerung wird ebenfalls durch das BAFA gefördert. Ziegler kann mit dieser Steuerung die Energievorteile der Drehzahlregelung voll nutzen, weil die Station nur so viel Druckluft erzeugt, wie tatsächlich verbraucht wird, und automatisch die beste Kombination aus den verfügbaren Kompressoren wählt. Der Druck bleibt konstant. Steigt der Verbrauch Richtung Maximalliefermenge der Variable XP 22, schaltet sich eine V-Drive 75 zu und die kleine Anlage nach einer einstellbaren Wartezeit ab. Dabei wird eine Drehzahlreserve beibehalten. So können keine Druckschwankungen durch Zu- und Wegschalten der Kompressoren entstehen, und die Station läuft im wirtschaftlichen Bereich. In der Hauptlastphase, also in der Hauptproduktionszeit, läuft eine V-Drive 75. Die zweite V-Drive 75 ist im Standby-Modus. Um eine gleichmäßige Auslastung sicherzustellen, erfolgt diese im Grundlastwechsel. In der Schwachlastphase, wenn weniger produziert wird, läuft nur die Variable XP 22. Die Station passt sich automatisch an das Verbrauchsprofil an. Die Maschinen läuft dabei immer im optimalen Drehzahlbereich, mit möglichst geringem Energiebedarf und reduzierter Geräuschemission. Zudem werden die Maschinenbauteile weniger belastet, was sich positiv auf die Lebensdauer der Kompressoren auswirkt. Durch die Steuerung laufen alle Maschinen etwa 4 000 B/h pro Jahr. Das entspricht dem Serviceintervall. Somit können alle Kompressoren an einem Termin gewartet werden, das senkt die laufenden Kosten weiter. „Von Haus aus sind unsere HE-Steuerungen mit einem Bilanzierungs-Monitoring-System ausgestattet und haben serienmäßig einen Webserver“, erläutert Gräschke. Dieser ermöglicht es, alle relevanten Daten online auszulesen. Das Laufverhalten der vergangenen Betriebstage oder -wochen lässt sich ablesen und anhand der Daten feststellen, wie stark der Kompressor ausgelastet ist, und wann die Wartung ansteht. Zusätzlich werden die verbrauchte Luft- 22 O+P Fluidtechnik 2021/01-02 www.oup-fluidtechnik.de

KOMPRESSOREN 02 Mit der Energiespar-Drehzahlregelung erreichen die Schraubenkompressoren der Baureihe V-Drive einen exzellenten Wirkungsgrad über den gesamten Drehzahlbereich 03 Der Variable XP ist in Schwachlastphasen im Einsatz – zum Beispiel nachts oder an den Wochenenden 04 Die Steuerung Almig Air Control HE regelt die drei Kompressoren verbrauchsabhängig im Verbund, so lassen sich die Energievorteile der Drehzahlregelung voll nutzen 04 05 Mit dem neuen Druckluftbehälter steht nun ein Volumen von 3 000 Liter zur Verfügung menge und der Energieverbrauch aufgezeichnet. „Wenn wir merken, dass sich das Betriebsverhalten erheblich verändert hat, können wir sofort reagieren“, sagt Welte. Neben der permanenten Verfügbarkeit der Druckluft ist Ziegler vor allem die Reinheit des Mediums wichtig – und dass sich kein Kondensat bilden kann. Die bestehende Druckluftaufbereitung aus Vorfilter, Kältetrockner und Feinstfilter von Almig wurde übernommen, denn diese war schon ausreichend dimensioniert und redundant ausgelegt. Nach der Aufbereitung wird die Druckluft über ein Sammelrohr mit großem Querschnitt über den Druckluftbehälter an die Verbraucher geführt. MIT GEREGELTER ZU- UND ABLUFT KEIN WÄRMESTAU Ziegler hatte vorher das Problem, dass die alten Kompressoren zum Teil in einer kleinen Fertiggarage untergebracht waren. Dies führte bei hohen Außentemperaturen zu thermischen Problemen. Das sollte sich ändern. Die Fertiggarage gibt es heute nicht mehr – schon allein aus Platzgründen. Dafür steht dort eine moderne Halle mit geregelter Zuund Abluft, in der die neuen Maschinen untergebracht sind. „Der Umbau war für alle Beteiligten eine Herausforderung, denn der Betrieb musste ohne Unterbrechung weiterlaufen“, erinnert sich Gräschke. Eine genaue Planung und viel Improvisation waren erforderlich. Die Arbeiten fanden meist an Samstagen statt. Zuerst wurde eine der beiden V-Drive-Anlagen und die Variable XP außerhalb der Bauarbeiten installiert, diese hielten den Betrieb aufrecht. Stückweise wurden die alten Kompressoren und die Fertiggarage ab- und die neue Halle aufgebaut. „Wir haben die zweite V-Drive darin installiert, anschließend sind wir mit der Variable XP umgezogen und haben die Druckluftaufbereitung mit dem neuen Behälter eingebaut. Als diese in Betrieb waren, zog dann auch die andere V-Drive um“, beschreibt Welte. „Innerhalb eines halben Jahres haben wir den kompletten Umbau ohne Produktionsausfall hinbekommen.“ Seit Mai 2020 sind die Kompressoren nun im Einsatz. „Wir vermeiden kostenintensive Leerlaufzeiten und können ordentlich Kilowattstunden im Jahr einsparen“, ist Welte zufrieden. „Vor allem profitieren wir von einer hohen Verfügbarkeit der Druckluft.“ Die Schraubenkompressoren sind zudem wartungsfreundlich aufgebaut und benötigen nur alle 4 000 Betriebsstunden einen Service: Alle Komponenten sind einfach zugänglich, die Schalldämmtüren können leicht abgenommen werden. Hierdurch verkürzen sich die Wartungs- und Stillstandzeiten deutlich. So bleiben auch die Servicekosten überschaubar. „Jetzt muss nur die Wirtschaft wieder voll anlaufen. Wir stehen in den Startlöchern“, sagt Teamleiter Welte. Er zeigt auf einen Mitarbeiter, der gerade dabei ist, unter dem Mikroskop mit einem Handschleifer ein komplex geformtes Bauteil zu bearbeiten. „Automatisiert wäre das entweder unmöglich oder bei den geringen Stückzahlen, die wir haben, sehr unwirtschaftlich. Die entstehenden feinen Späne werden mit der Druckluftpistole abgeblasen. Auch das ist eine typische Anwendung bei uns.“ Fotos: Almig Kompressoren www.almig.de 05 HOHE VERFÜGBARKEIT SICHERGESTELLT

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